[发明专利]一种大幅面DLP三维打印装置

说明书

技术领域

本发明涉及大尺寸三维打印快速成型领域，尤其涉及一种大幅面DLP三维打印装置。

背景技术

三维打印，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的技术。该技术是一种基于“离散/堆积”思想的增长型制造技术，利用计算机技术将三维模型沿一个方向离散成一系列二维截面图，然后根据截面图信息，逐层打印堆积成型。在每一层打印中，利用精密喷头在预先铺好的粉末平面上喷射粘结溶液，将喷射区域内的粉末粘结起来，然后将已打印的粉末平面下降一定高度并在上面铺上一层粉末，准备下一截面图的打印。如此循环，逐层粘结堆积，直到整个三维模型的所有截面图全部打印完成，经过后处理，除去未粘结的粉末，就形成了实体三维模型型。

与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，三维打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。然而现有技术中的三维打印机，主要缺点是能够打印的物体尺寸小，精度低，成型速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DLP原理的大幅面3D打印机，以解决现有技术中，打印成品尺寸小，精度低等问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种大幅面DLP三维打印装置，包括计算机系统、升降系统、供料系统与DLP控制系统；其特征在于：所述计算机系统用于对三维模型进行图像处理，将三维模型按顺序纵向分割成一系列具有厚度的截面图形，按顺序横向分割成m×n个具有厚度的小截面图形，并能对每个小截面边缘进行一定的矫正处理；所述升降系统用于控制大尺寸成型板与DLP阵列的升降；所述供料系统用于控制喷头往料槽内注入光固化胶、光敏树脂；所述DLP控制系统用于将所述计算机系统分割出来的若干小截面图形通过DLP阵列投影到料槽底部，再透射入光固化剂中进行固化；所述DLP控制系统还存在反馈系统，用于调节各个小图像的边缘，以保持图像整体亮度的均匀性。

进一步地，所述DLP阵列包含m×n个DLP投影单元，每个投影单元由所述计算机系统分割出来小截面图形组成，得到大幅面图形。

进一步地，所述DLP控制系统将由所述计算机系统得到的图形分别传输到每个DLP投影单元的DMD中，在每个DMD中将产生对应的与计算机中图案相同的图案，再经过DLP投影单元中的光源与透镜组的共同作用，所述DLP阵列可以在工作面上形成与计算机中图案完全一致的大幅面紫外线光图案。

进一步地，所述DLP控制系统还能通过反馈系统，对每个图案的的重叠边缘实行进一步地调节矫正，实现无缝大幅面图案拼接。

进一步地，所述料槽位于DLP阵列的上方支架上，用于盛放光固化剂，料槽底部采用透光材料做成。

进一步地，所述供料系统与料槽相连，供料系统内置有传感器，用于检测料槽中光固化剂的量，在料槽光固化剂不足时补充光固化剂。

本发明基于DLP的大幅面投影光固化三维打印装置，与现有技术中的三维打印机相比，具有成型速度快，打印精度高，打印尺寸大的优点，并且适用于对各种强度以及不同材质的光固化剂进行光固化成型。

附图说明

图1为本发明没有玻璃罩时的结构示意图；

图中：DLP控制系统1；升降系统2；DLP阵列3；供料系统4；料槽5；成型板6；

图2为DLP阵列的结构示意图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

DLP投影是一项比较先进和成熟的投影技术，DLP是“Digital Light Procession”的缩写，即为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件——DMD(Digital Micromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。

本发明的一种大幅面DLP三维打印装置包括：DLP阵列、DLP控制系统、计算机系统、成型板、供料系统、料槽、升降系统。